2004 Fiscal Year Annual Research Report
グルタミン酸性シナプスにおけるニューロンとグリアの機能連関
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14208096
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
小澤 瀞司 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40049044)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
都筑 馨介 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (60222139)
飯野 昌枝 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20008329)
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| Keywords | グルタミン酸作動性シナプス / ニューロン・グリア機能連関 / 小脳 / 海馬 / グルタミン酸トランスポーター / GLAST / GLT-1 / EAAT4 |
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| Research Abstract |
本研究では、グリアによるシナプス活動の制御を小脳及び海馬のグルタミン酸作動性シナプスで解析し、ニューロン・グリア機能連関の実態を明らかにすることを目指している。本年度は、以下のような知見を得た。
1.グルタミン酸トランスポーターによる小脳シナプス活動の制御
小脳プルキンエ細胞の興奮性シナプスの周辺に存在する4種類のグルタミン酸トランスポーターである、(1)GLAST、(2)GLT-1、(3)EAAC1、(4)EAAT4が、シナプス伝達制御に果たす役割について、ノックアウトマウスを用いた研究により、その全体像を明らかにした。すなわち、グリア性トランスポーターである(1)と(2)は協調して、放出されたグルタミン酸を直ちに回収する。(1)はタンパク量にして(2)の約6倍存在するが、このシステムの安全率は高く、(1)が消失しても(2)のみでこの機能の大部分は維持される。神経性トランスポーターのうち、(3)はシナプスで放出されるグルタミン酸の回収にはほとんど関与していない。(4)はグリア性トランスポーターによる回収を免れた少量のグルタミン酸を回収し、これらが隣接シナプスに拡散することを防ぐ。
2.グルタミン酸トランスポーターによる海馬ニューロン活動の制御
新規に開発されたグリア性グルタミン酸トランスポーター選択的阻害剤(TFB-TBOA)は、成熟ラットでGLT-1、GLASTの活動を阻害し、海馬錐体細胞の興奮性シナプス後電流のNMDA受容体依存性成分を遷延させ、痙攣波を発生させる。しかし、この痙攣波は興奮性シナプス形成の不十分な生後1日目でも誘発される。このことは、グリア性トランスポーターがシナプス間隙だけでなく、ニューロンを取り巻く細胞外液中のグルタミン酸(ambient glutamate)濃度の調節に関与することを示唆しており、小児てんかんの病態生理の解明に寄与する知見である。
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